Андре Моруа - Жизнь Александра Флеминга

Чэйн явился к Флори, который сообщил ему, что на своей кафедре придает очень большое значение биохимии, так как в основе всякого патологического изменения лежат биохимические явления. Флори обещал Чэйну полную свободу действий и выбора темы своих исследовательских работ и подал ему мысль заняться изучением одного вещества, растворяющего бактерии, – лизоцима, который, как сказал Флори, играет роль в защите организма против бактерий и, возможно, способствует заживлению язвы желудка.

В 1936 году Чэйн с Эпштейном, получившим Родсовскую стипендию, приступили к этой работе; в то же время они изучали биохимическое действие змеиного яда. Прежде всего надо было проверить, является ли в самом деле лизоцим ферментом, как утверждал Флеминг, то есть веществом, чье присутствие усиливает некоторые реакции и расщепляет некоторые молекулы. Если это так, то в бактериальной клетке есть такой субстрат, на который действует лизоцим, так как ферменты и субстраты настолько же прилажены друг к другу, как ключ к замку, что и объясняет специфические особенности ферментов. Опыты дали положительный ответ. Чэйну удалось выделить из желтого кокка micrococcus lysodeicticus вещество (полисахарид), которое распадалось под действием лизоцима и в данном частном случае являлось как бы замком.

Удачно осуществив свою работу, ученые, естественно, решили тщательно изучить всю литературу по этому вопросу, просмотреть все старые публикации и выяснить, что уже сделано в этой области. Чэйн обнаружил около двухсот сообщений о разных антибактериальных веществах. Одни из этих веществ, наподобие лизоцима, оказывали лизирующее действие на микробы, растворяли их, другие же разными способами убивали тот или иной микроб. Перед Чэйном открылось огромное поле для исследовательской деятельности: микробный антагонизм. Флори и Чэйн обсудили эту тему.

Из всего прочитанного Чэйн нашел самым интересным сообщение Флеминга о пенициллине, которое тот сделал в 1929 году. Из этого труда Чэйн узнал, что существует вещество, «наделенное многообещающими антибактериальными свойствами». Это вещество имело перед лизоцимом то преимущество, что оно уничтожало болезнетворные микробы и к тому же, по утверждению Флеминга, не оказывало токсического действия на организм. Продолжая изучать литературу, Чэйн убедился, что были приложены серьезные усилия, чтобы выделить и очистить пенициллин, чего нельзя было сказать о других веществах. Но все усилия оказались тщетными.

Чэйн готов был взяться за эту работу, но она требовала довольно больших денег, а их не было. Как-то, пересекая с Флори прекрасный университетский парк, Чэйн спросил своего руководителя, нельзя ли получить из Рокфеллеровского фонда несколько тысяч долларов. Английский Медицинский научно-исследовательский совет предоставлял небольшие субсидии в пятьдесят-сто фунтов, но это ничего бы не дало ученым. Флори сделал запрос и через некоторое время сообщил Чэйну, что, если представить интересный план биохимической исследовательской работы, вероятно, можно будет добиться дотации. Чэйн ответил, что кет ничего легче, и сразу написал для Рокфеллеровского фонда меморандум, в котором он предлагал три темы: змеиные яды, факторы диффузии 29 29 Элементы, чья природа была в те времена неизвестна, вызывающие распад некоторых химических составных частей основы конъюнктивы. Самый важный из этих факторов был открыт в 1939 году Чэйном. – Прим. автора. и бактериальный антагонизм. План был рассчитан на десять лет.

Флори одобрил меморандум и через несколько месяцев радостно сообщил Чэйну, что фонд утвердил субсидию в пять тысяч долларов. Это была чудесная новость. Теперь работе лаборатории биохимии не угрожала остановка из-за отсутствия смехотворно маленьких сумм, необходимых для покупки требующейся аппаратуры. Чэйн приступил к исследованию пенициллина в начале 1939 года; летом он уехал в отпуск в Бельгию. Когда он вернулся, уже была объявлена война.

Почему он начал с пенициллина? Флори с Чэйном решили, что будут изучаться три вещества: один из ферментов – пиоцианазу; антибактериальные вещества, выделяемые актиномицетами (позже исследование этих веществ увенчалось открытием мощных антибиотиков, в том числе стрептомицина), и пенициллин. У пенициллина по сравнению с остальными веществами было много преимуществ. Его уже изучали во многих аспектах, выяснили, что он нетоксичен, и, хотя он был нестоек и не поддавался очистке, его по крайней мере было легко добывать.

В Институте Дённа имелся штамм «пенициллиума». Вот как он туда попал. В 1935 году, когда Чэйн только приехал в Оксфорд, как-то в коридоре навстречу ему попалась одна из лаборанток. Она несла бутыли Ру с плесенью. Чэйн не обратил особого внимания на эти культуры, но сообщение Флеминга навело его на мысль, что бульоны, которые были у лаборантки, возможно, имели отношение к пенициллину.

Он поговорил с лаборанткой, и она рассказала, что была ассистенткой Дрейера, предшественника Флори, что Дрейер занимался бактериофагами – вирусами, обладающими способностью уничтожать бактерии, – и хотел исследовать, не является ли и пенициллин таким фагом. Он попросил Флеминга прислать ему штамм «пенициллиума», и тот, как всегда обрадовавшись, что кто-то заинтересовался пенициллином, исполнил его просьбу. Дрейер вскоре убедился, что пенициллин не фаг, но сохранил его для других исследований. Чэйн попросил сотрудницу дать ему этот штамм.

Тогда Чэйн ничего не знал о плесенях. Он с трудом научился обращаться с этими капризными колониями. Казалось, нет возможности добиться определенного результата. «Пенициллиум» то выделял пенициллин, то не выделял. Дело в том, что штамм Флеминга подвергся изменениям. Чэйн убедился в чрезвычайной нестойкости этого антибактериального вещества, но это лишь подогрело его любопытство. Химики, пытавшиеся до него выделить чистый пенициллин, говорили, что это вещество исчезает, «пока на него смотришь»! Чэйн решил выяснить причину этой нестойкости; в своих исследованиях он пользовался гораздо более тонкими методами, которыми обычно пользовались при изучении химической природы хорошо ему знакомых ферментов.

Было решено, что Флори проведет с пенициллином биологические опыты после того, как Чэйн выделит его и изучит его структуру. Чэйн взялся за работу над пенициллином, а пиоцианазой попросил заняться одну из сотрудниц, миссис Шентал.

Чэйн предполагал, что пенициллин – это неустойчивый фермент. Как известно, разведенные ферменты при концентрировании выпариванием часто теряют свою активность, потому что неактивные до этого вещества, концентрируясь вместе с ферментами, приобретают активность и разрушают их. Но в распоряжении Чэйна был новый метод, неизвестный Ридли и Райстрику, а именно метод лиофилизации, широко применявшийся в лабораториях в 1935—1939 годах, в частности для консервирования плазмы крови.